Primelite Insights

Was wir bisher dazugelernt haben

Primelite Advanced UV-LED Light EnginesNewsInsightsLichtleiter richtig wählen

Lichtleiter richtig wählen

Unsere Light Engines sind hochintensive UV-LED-Spot-Lichtquellen, die für maximale Leistung in Präzisionsanwendungen entwickelt wurden. Für eine optimale Gesamtauslegung müssen zusätzliche Optiken oder Lichtleiter, die mit Primelite UV-LED-Lichtquellen verwendet werden, unseren hohen Anforderungen entsprechen. In internen Tests und unzähligen industriellen Anwendungen haben sich LED-Lichtleiter als sehr zuverlässig und effizient erwiesen und sind alternativen Faserlichtleitern weit überlegen.

Während LED-Lichtleiter eine numerische Apertur von 0,6 haben, liegt die numerische Apertur von Faserlichtleitern zwischen 0,2 (standard) und 0,3, wenn sie für divergente Strahlung optimiert sind. Ein weiterer Nachteil von Faserlichtleitern ist, dass sich zwischen den Fasern eines Bündels Hohlräume befinden. Diese Hohlräume können kein Licht übertragen und machen 30 % des Lichtleiterquerschnitts aus.

Durch die größere Apertur und den vollständig lichtleitenden Querschnitt können wir im Vergleich zu Faserlichtleitern wesentlich mehr Strahlung von unseren LED-Modulen in den LED-Lichtleiter einkoppeln. Die Fähigkeit, mehr Licht in einen Lichtleiter einzukoppeln, hat zwei wesentliche Vorteile:

Wir erzielen mit LED-Lichtleitern einen höheren Leistungsdurchsatz. Vergleichstests zwischen unserem Ø6,5 mm LED-Lichtleiter und einem Ø7,0 mm Modell (mit verschmolzenen Enden) eines führenden Lichtleiterherstellers ergaben eine 2,5-fach höhere Ausgangsleistung am LED-Lichtleiter.
Aufgrund der effizienten optischen Kopplung sind die Temperaturen am Lichteintritt wesentlich niedriger. Eine Belichtung von 300 Sekunden im NUV-Spektralbereich bei relativ niedrigen Leistungseinstellungen (30%) an unserer Light Engine ALE/1 reicht aus, um den Lichteintritt des Faserbündels auf 100°C zu erhitzen (ein Anstieg von 70°C von der Ausgangstemperatur). Unser LED-Lichtleiter bleibt unter diesen Bedingungen relativ kühl und zeigt nur einen geringen Temperaturanstieg. Niedrige Temperaturen am LED-Lichtleiter ermöglichen eine lange Lebensdauer. Zudem verschiebt sich die Transmission eines Faserlichtleiters bei Temperaturänderungen an seinem Eintrittsfenster um bis zu 5%, was die Stabilität der Gesamtanordnung inakzeptabel beeinträchtigt.

Neben den vorteilhaften optischen Eigenschaften bestehen LED-Lichtleiter aus einem Polymerschlauch mit einem flüssigen Kern, der eine höhere Flexibilität und Robustheit bietet. Während Faserbündel bei häufigem Biegen ermüden und schließlich brechen, sind unsere LED-Lichtleiter extrem robust.

Schlussfolgerung

Die UV-LED-Lichtquellen von Primelite sind für eine optische Ausgangsleistung von 30 - 50 W ausgelegt. Die Verwendung von Faserlichtleitern ist keine Option, da keine Produkte mit ausreichender Apertur verfügbar sind. Zudem führen hohe Temperaturen am Lichteintritt zu inakzeptablen Transmissionsschwankungen und langfristig zur Schädigung der Lichtquelle. Wir empfehlen daher dringend den Einsatz von Flüssig-LED-Lichtleitern in Verbindung mit unseren Geräten.